Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Anschluss, insbesondere einen elektrischen Steckkontakt mit einem Kontaktbereich zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung und einem Abdichtbereich zum Herstellen einer dichtenden Verbindung, zu einem Gehäuse, das den elektrischen Anschluss zumindest teilweise umgibt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses elektrischen Anschlusses.

Heutzutage werden elektrische Bauteile, die über Kontaktelemente mit anderen elektrischen Bauteilen verbindbar sind, in einem Kunststoffgehäuse eingebracht. Diese Bauteile werden in der Großserienfertigung hergestellt wobei die elektrische Grundbaueinheit, beispielsweise eine elektrische Spule, mit ihren Anschlusskontakten mit einem Kunststoff umspritzt wird, der so gleichzeitig das umschließende Gehäuse bildet. Die Anschlusskontakte erstrecken sich dann aus dem Inneren des Gehäuses nach außen und sind an der Austrittsstelle aus dem Gehäuse vollständig von der Gehäusewand umschlossen. Diese Anschlusskontakte stellen folglich die elektrische Verbindung der im Inneren des Gehäuses befindlichen Spule nach außen dar.

Diese elektrischen Bauteile weisen jedoch den Nachteil auf, dass trotz der engen Umschließung der Metallkontakte durch das Kunststoffgehäuse die Austrittsstelle der Anschlusskontakte leckagebehaftet ist. Diese Leckage wird bezüglich gasförmiger Medien durch eine Luftleckrate definiert. Auch

Gehäuse mit einer hohen Dichtigkeit und demzufolge einer guten Luftleckrate lassen jedoch die Leckage von Öl oder anderen flüssigen Medien zu.

Kapillarwirkungen unterstützten den Leckageeffekt, so dass beispielsweise Öl oder korrosives Wasser an den Austrittstellen der Anschlüsse vorbei in das Innere des Gehäuses gelangen kann und dort zu Korrosionseffekten an den elektrischen Bauteilen führt. Ebenso ist es denkbar, dass korrosive Flüssigkeiten aus dem Gehäuseinneren entlang des Lackagepfades an den Austrittsstellen heraustreten und in elektrisch verbundene Nachbarbauteile eindringen. Derartige Konstruktionen sind folglich untauglich, wenn eine niedrige Luft- oder Ölleckage gefordert ist.

Dies gilt insbesondere für den Einsatz von elektromagnetischen Ventilen, die in einem Kunststoffgehäuse untergebracht sind und als Schubumluftventile eines Turboladers Verwendung finden. Die Entlüftung des Kurbelgehäuses erfolgt direkt in den Abgastrakt eines Motors. Bei Motoren mit

Abgasturboladern wird das Abgas zum Betrieb der Turbine des Turboladers verwendet wird. Dies führt zu einer Ölbenetzung des Innenraums des elektrischen Schubumluftventils. Bedingt durch hohe Laufzeiten des Motors sowie durch Temperaturschwankungen ergeben sich Leckagepfade in dem

Schubumluftventil, die über einen Steckkontakt mit dem das

Schubumluftventil an einem Kabelbaum angeschlossenen ist, an dem

Kabelbaum entlang bis hin zum Motorsteuergerät verlaufen können. Dies hat zur Folge, dass Korrosionsschäden an elektrischen Bauteilen stattfinden können und darüber hinaus aufgrund dessen auch zunächst unbeteiligte, elektrische Bauteile durch Kriechströme oder Kurzschlüsse ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, einen elektrischen An- schluss der eingangs genannten Art bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen elektrischen Anschlusses anzugeben. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Besonders zu bevorzugende Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, die auf die Hauptansprüche zurückbezogen sind.

Erfindungsgemäß kann ein elektrischer Anschluss, insbesondere ein elektrischer Steckkontakt, einen Kontaktbereich zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung und einen Abdichtbereich zum Herstellen einer dichten Verbindung zu einem Gehäuse, das den elektrischen Anschluss zumindest teilweise umgibt, aufweisen. Weiterhin kann der Abdichtbereich zumindest abschnittsweise einen kleineren Querschnitt aufweisen als der

Kontaktbereich. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass im Abdichtbereich nur verhältnismäßig kleinere Oberflächen gegenüber dem Gehäuse abgedichtet werden und dadurch der Leckagepfad verkleinert wird.

Weiterhin kann im Abdichtbereich ein Dichtteil vorgesehen sein, das den Abdichtbereich in seiner Längsrichtung zumindest abschnittsweise und in seiner Umfangsrichtung vollständig umgibt.

Darüber hinaus kann ein Haltebereich, der über den Abdichtbereich mit dem Kontaktbereich verbunden ist, vorgesehen sein, wobei der Abdichtbereich aus zumindest einem Stegelement ausgebildet ist, zum Verbinden des Kontaktbereichs mit dem Haltebereich. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass der Querschnitt im Abdichtbereich des elektrischen Anschlusses auf ein Mindestmaß reduziert werden kann, wodurch die Gefahr der Bildung von Leckagen nahezu eliminiert wird.

Weiterhin kann ein Schutzteil vorgesehen sein, das mit dem Dichtteil form- und/oder kraftschlüssig in Verbindung steht und dabei das Dichtteil in Umfangsrichtung vollständig umgibt. Darüber hinaus kann das Gehäuse form- und/oder kraftschlüssig mit einem äußeren Umfangsbereich des Schutzteils in Verbindung stehen, wobei das Schutzteil eine höhere und/oder gleiche Schmelztemperatur aufweist wie das Gehäuse und die Schmelztemperatur des Dichtteils niedriger ist als die Schmelztemperatur des Schutzteils.

In einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses, mit den Schritten: Erzeugen eines Abdichtbereichs und eines Kontaktbereichs in einem elektrisch leitenden Material, insbesondere mittels eines Stanzverfahrens, Aufbringen eines Dichtteils in dem Abdichtbereich, wobei das Dichtteil einen ersten elastischen Materialwert aufweist, Aufbringen eines Schutzteils mit einem zweiten elastischen Materialwert auf das Dichtteil und Aufbringen oder Erzeugen eines Gehäuses, das einem Umfangsbereich des Schutzteils zumindest abschnittsweise umfasst und den elektrischen Anschluss zumindest teilweise umgibt. Weiterhin kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass der erste elastische Materialwert niedriger ist als der zweite elastische Materialwert, so dass das Dichtteil weicher ist als das Schutzteil.

Weiterhin kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass das Dichtteil mittels eines Spritzgussverfahrens aufgebracht wird.

Darüber hinaus kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass das Schutzteil form- und/oder kraftschlüssig mit dem Dichtteil in Verbindung gebracht wird.

Zudem kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass das Gehäuse mittels eines zweiten Spritzgussverfahrens aufgebracht wird.

Weiterhin kann das Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass die Schmelztemperatur des Schutzteils höher oder gleich hoch der Schmelztemperatur des Gehäuses ist, wobei die Schmelztemperatur des Dichtteils niedriger ist als die Schmelztemperatur des Schutzteils.

Zusammenfassend sollen im Folgenden die Vorteile der vorliegenden Erfindung genannt werden. Da das verwendete Dichtteil aus einem weicheren, d.h. elastischeren Material als das Schutzteil bzw. das Gehäuse aufgebaut ist, kann es Wärmeausdehnungen des elektrischen Anschlusses

kompensieren, ohne dass dabei ein Leckagepfad zwischen dem Anschluss und dem Schutzteil bzw. dem Gehäuse freigegeben wird. Um zu vermeiden, dass die weiche Dichtung, die einen niedrigen Schmelz- und/oder

Vergießtemperatur-Punkt aufweist, während des späteren Gehäusespritzens wieder weich wird, ist das Schutzteil vorgesehen, das während des

Gießprozesses des Gehäuses als thermischer Isolator fungiert. Dadurch kann auf besonders einfache Weise der Erhalt der Form des Dichtteils und deren Position im Abdichtbereich gewährleistet werden. Der Wärmeübergang auf das Dichtteil, während des zu gießenden Gehäuses, wird durch das Schutzteil ausreichend lang unterbunden, so dass die Dichtung thermisch geringer beaufschlagt wird. Sofern das Schutzteil und das Gehäuse aus dem gleichen Material aufgebaut sind, kann auf besonders einfache Weise sichergestellt werden, dass durch thermisches Verschmelzen des Gehäuses mit dem äußeren Umfangsbereich des Schutzteils eine besonders gute

Verbindung der zwei Teile erreicht wird.

Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, wobei die Figuren beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend zeigen:

Figur 1 a eine Draufsicht auf eine Steckeranordnung mit einem erfindungsgemäßen elektrischen Anschluss;

Figur 1 b einen Querschnitt durch den elektrischen Anschluss im Abdichtbereich entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 1a; eine perspektivische Ansicht einer Steckeranordnung mit erfindungsgemäßen elektrischen Anschlüssen; eine perspektivische Ansicht des Schutzteils, eine perspektivische Ansicht einer Steckeranordnung mit erfindungsgemäßen elektrischen Anschlüssen, wobei das Schutz teil aufgebracht ist, und eine perspektivische Ansicht einer Steckeranordnung mit erfindungsgemäßen elektrischen Anschlüssen, wobei das

Gehäuse aufgebracht ist.

Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Steckeranordnung mit zwei erfindungsgemäßen, elektrischen Anschlüssen 10. Jeder elektrische Anschluss 10 weist eine im Wesentlichen längliche, flache äußere Form auf und erstreckt sich in Längsrichtung entlang der Längsachse X, die in Figur 1 durch den dargestellten Pfeil repräsentiert wird. Der elektrische Anschluss 10 weist einen Kontaktbereich 10a auf zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zu einem anderen elektrischen Bauteil. Dabei wird die

elektrische Verbindung durch mechanischen Kontakt hergestellt. Bei diesem mechanischen Kontakt berührt der Kontaktbereich 10a einen elektrisch leitenden Bereich des anderen Bauteils, beispielsweise eine Leitung oder ein Kabel. Unmittelbar an den Kontaktbereich 10a schließt sich ein

Abdichtbereich 10b an, der den Kontaktbereich 10a mit einem Haltebereich 10c verbindet. Über den Haltebereich 10c ist der Anschluss 10 an einem Trägerteil 4 befestigt. Der Trägerteil 4 kann dabei ein Strukturbauteil in Form einer Platine oder eines Halterahmens eines elektrischen Elements sein, beispielsweise einer elektrischen Spule. Die Spulenwicklungen sind dabei mit den elektrischen Anschlüssen 10 leitend verbunden. Im Abdichtbereich 10b weist der elektrische Anschluss 10 eine Einschnürung des Querschnitts auf, wie in Figur 1a dargestellt. Bei dieser Einschnürung handelt es sich um zwei Stegelemente 12, die den Kontaktbereich 10a mit dem Haltebereich 10c verbinden. Die Länge der Stegelemente 12 muss dabei nicht vollständig der Länge des Abdichtbereiches 10b entsprechen, sondern kann kürzer oder länger ausfallen. Mit anderen Worten, der

Abdichtbereich 10b kann auf beiden längsseitigen Enden der Stege 12 Bereiche mit nicht eingeschnürtem Querschnitt des elektrischen Anschlusses 10 umfassen. Zwischen den sich in Längsrichtung X erstreckenden

Stegelementen 12 eines Anschlusses 10 sind Ausbrüche 15 vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Ausbrüche 15 in Form von

Langlochbohrungen gebildet. In weiteren, nicht dargestellten

Ausführungsformen können die Ausbrüche 15 auch als kreisrunde

Bohrungen oder als Ausbrüche mit eckiger Querschnittsform ausgebildet sein. Die Ausbrüche 15 können in allen Ausführungsformen wahlweise als Sackloch oder als Durchgangsbohrung vorgesehen sein.

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, kann wahlweise nur ein einziger Steg 12 zur Verbindung des Kontaktbereichs und des Haltebereichs vorgesehen sein oder eine Mehrzahl von mehr als zwei Stegen 2. Um hier die geeignete Anzahl an Verbindungsstegen 12 zu finden, kann der Fachmann Versuche durchführen. Dabei ist es erstrebenswert, so wenig Stege 12 wie möglich mit einem so kleinen Querschnitt wie möglich vorzusehen, um Leckagepfade so gut wie möglich zu verhindern. Andererseits müssen die Stege 12 die Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit erfüllen, ohne dass zulässige Erwärmungen in den Stegen 12 überschritten werden. Mit anderen Worten, der Querschnitt der Stege 12 und deren Anzahl muss hinreichend groß gewählt werden, so dass ein benötigter Strom einer vorbestimmten Stärke hindurchfließen kann, ohne die Stege 12 unzulässig zu erwärmen oder sogar zu zerstören. Eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus Figur 1a ist in Figur b dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass die Stege 12 eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen. In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, können die Stege 12 jedoch auch eine ovale, dreieckige oder mehreckige Querschnittsform aufweisen. Bevorzugt werden jedoch kreisrunde oder ovale Querschnittsformen, da sie ein Optimum darstellen beim Schutz vor Leckagebildung.

In Figur 2a ist eine erfindungsgemäße Steckeranordnung mit erfindungsgemäßen elektrischen Anschlüssen 10 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Im Abdichtbereich 10b der elektrischen Anschlüsse 10 ist ein Dichtteil 11 vorgesehen. Dieses Dichtteil 11 ist in Form einer weichen, d.h. elastischen Kunststoffdichtung ausgebildet. Bevorzugt kann hierbei ein Polyamid- Dichtungsmaterial verwendet werden.

Beispielhaft und nicht einschränkend ist in Figur 2a der Abdichtbereich 10b derart ausgebildet, dass die Stegelemente 12 über einen Querschnittsbereich des Kontaktbereiches 10a, in einer Querrichtung des Anschlusses 10, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung X verläuft,

hinausstehen. Zwischen zwei Stegelementen 12 eines Anschluss 10 ist zumindest ein Ausbruch 15 vorgesehen. Durch diesen Ausbruch weist der Abdichtbereich 10b eine kleinere Querschnittsfläche auf als der

Kontaktbereich 10a. Das Dichtteil 11 umgibt dabei den Abdichtbereich 10b der elektrischen Anschlüsse 10 in Umfangsrichtung vollständig. In

Längsrichtung des elektrischen Anschlusses erstreckt sich das Dichtteil 11 nur abschnittsweise über den Abdichtbereich 10b. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung, kann das Dichtteil 11 sich auch in Längsrichtung X des elektrischen Anschlusses vollständig über den Abdichtbereich 10b erstrecken und dabei auch Randzonen des Kontaktbereiches 10a bzw. des Haltebereichs 10c abdecken. In Figur 2b ist ein Schutzteil 13 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Das Schutzteil 13 hat eine Aussparung 13b, die durch das gesamte Bauteil verläuft und dem Schutzteil 13 folglich eine rahmenartige Gestalt verleiht. Die Form der inneren Aussparung 13b ist dabei beispielhaft und nicht

einschränkend mit einem rechteckigen Querschnitt dargestellt.

Erfindungswesentlich ist jedoch, dass die Querschnittsform der Aussparung 13b zu der äußeren Querschnittsform des Dichtteils 11 passt, so dass das Schutzteil 13 formschlüssig auf das Dichtteil 11 aufgebracht werden kann. Die Querschnittsform des Schutzteils 13 kann beispielsweise rund, oval oder rechteckig mit abgerundeten Kanten sein.

Eine derart zusammengesetzte Baugruppe ist in Figur 3 dargestellt. Diese zeigt das Trägerteil 14, an dem die elektrischen Anschlüsse 10 gehaltert sind. An dem Abdichtbereich 10b der elektrischen Anschlüsse 10 ist das Dichtteil 1 vorgesehen. Um das Dichtteil 11 herum ist das Schutzteil 13 angeordnet. Ein derart vormontierter elektrischer Stecker wird dann in ein Gehäuse, das nicht dargestellt ist, eingefügt.

Figur 4. zeigt eine erfindungsgemäße Steckeranordnung bei der zwei sich im Wesentlichen parallel erstreckende Anschlüsse 10 aus dem Gehäuse 16 herausragen. Das Gehäuse 16 weist eine Öffnung auf, durch die bei

Anschlüsse 10 gemeinsam aus einem inneren Bereich des Gehäuses nach außen geführt sind. Die Anschlüsse 10 sind von einem Dichtteil 11 umgeben, welches wiederum in einem Schutzteil 13 eingefasst ist. Das Dichtteil 11 fungiert damit als Dichtung gegenüber dem Schutzteil 13. Das Gehäuse 16 umschließt das Schutzteil 13 formschlüssig. Der so ausgebildete Stecker weist eine hohe Dichtigkeit auf und ist folglich besonders resistent gegenüber Leckagen. In dem Gehäuse 16 ist ferner ein elektromagnetisches Ventil integriert, das als Schubumluftventil in einem Abgasturbolader Verwendung findet. Das Gehäuse 16 kann dabei einen Flansch aufweisen, mit dem es an den Turbolader angeschraubt werden kann. Nachfolgend soll anhand der Figuren 1a bis 4 ein Verfahren zur Herstellung eines Steckers 15 bzw. eines elektrischen Anschlusses 10 gemäß der Erfindung erläutert werden. Zur Herstellung eines elektrischen Anschlusses 10 wird zunächst eine längliche im Wesentlichen rechteckige flache Leiterplatte erzeugt. Anschließend wird der Abdichtbereich 10b erzeugt, wobei die Ausnehmungen 15 herausgestanzt werden. Dabei können auch Einschnürungen im Abdichtbereich 10b, ebenfalls durch Stanzen, Sägen oder Fräsen erzeugt werden. Somit hat der Abdichtbereich 10b einen wesentlich kleineren Querschnitt als der Kontaktbereich 10a bzw. der Haltebereich 10c.

Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt das Dichtteil 11 erzeugt. Dieses kann beispielsweise durch Umspritzen des Abdichtbereiches 10b erfolgen. Durch die Querschnittseinschnürung im Abdichtbereich 10b müssen so keine großflächigen, breiten Metallflächen umspritzt werden, die aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metall und des umspritzten Kunststoffs dazu neigen, sich voneinander abzulösen und so Leckagepfade freizugeben. Die kleinen, weitgehend rund geformten Stegelemente 12 reduzieren diese Ablösungstendenz. Durch das Aufspritzen des Dichtteils 11 können die Abdichtbereiche 10b der Anschlusskontakte in Umfangsrichtung vollständig umschlossen werden. Diese Dichtung hat keine mechanische Trageigenschaft zu erfüllen und kann dadurch weich und elastisch ausgeformt werden.

Nach dem Aufbringen des Dichtteils 11 wird das Schutzteil 13 montiert. Das Schutzteil 13 ist als Schutzrahmen ausgebildet und wird derart auf das Dichtteil 11 aufgeschoben, dass es formschlüssig mit diesem in Kontakt steht. Abschließend wird ein Gehäuse in einem zweiten Spritzverfahren um einen Um- fangsbereich 13a des Schutzrahmens 13 gespritzt, wobei das Gehäuse 16 die elektrischen Bauteile wie beispielsweise Spulen, Steuergeräte,

Widerstände usw. in sich umschließt. Dadurch entsteht ein Bauteil, dessen elektrische Bauelemente in einem Kunststoffgehäuse verkapselt sind, aus dem in Wesentlichen nur noch die Kontaktbereiche 10a der elektrischen Anschlüsse 10 herausragen. Die Durchbrüche in dem Gehäuse 16, durch die sich die Kontaktbereiche 10a zu einem Außenbereich des Gehäuses 16 erstrecken, sind dabei vorteilhaft so ausgebildet, dass thermische

Wärmeausdehnungen zwischen den metallischen, elektrischen Anschlüssen 10 und dem Gehäuse 16 durch das Dichtteil 11 ausgeglichen werden können. Gleichzeitig verhindert das Schutzteil 13, dass beim Umspritzen des Gehäuses 16 die weiche, elastische Dichtung, d.h. das Dichtteil 11 aufgeschmolzen wird. Das Dichtteil 11 hat einen wesentlich niedrigeren Schmelz- bzw. Vergießtemperatur-Punkt als das Gehäusematerial und würde aufgrund der thermischen Erwärmung durch das Gehäusespritzen weich werden und insbesondere aufgrund seiner geringeren, filigraneren Abmaße Blasen bilden. Dadurch würde eine Dichtheit des Gehäuses 16 an den Austrittsstellen der elektrischen Anschlüsse 10 nicht mehr gewährleistet sein. Durch das Umschließen der vorumspritzten Dichtung 11 mittels dem aufgeschobenen Kunststoffrahmen 13 kann der heiße Kunststoff während des Spritzens die Dichtung nicht mehr aufschmelzen, da der

Wärmeübergang durch den Schutzrahmen 13 ausreichend lang

unterbrochen wird. Die Dichtung, d.h. das Dichtteil 11 , wird folglich thermisch geringer beaufschlagt, wodurch die Form, Position und Beschaffenheit der Dichtung erhalten werden kann.

Die vorgenannten Merkmale der Ausführungsform können insbesondere bei einem Steckkontakt eines Schubumluftventils vorgesehen sein. Erfindungsgemäß wird also ein Schubumluftventil vorgeschlagen, dessen Steckbereich mit erfindungsgemäßen Anschlüssen vorgesehen ist und dadurch auch bei Einsatz in korrosiven Medien eine hohe Lebensdauer erzielen kann.

Die im vorgenannten Merkmale und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können beliebig miteinander kombiniert werden.